Una nueva técnica para crear un reproducibles<em> In vivo</emSe describe> modelo de cable de lesiones laceración de la médula cervical en el ratón. Esta técnica se basa en la estabilización de la columna por la fijación de las facetas cervicales y laceración de la médula espinal utilizando una cuchilla oscilante con una precisión de ± 0,01 mm.
El uso de ratones modificados genéticamente mejora nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a varios trastornos neurológicos tales como una lesión de la médula espinal (SCI). Control manual Freehand utilizado para producir un modelo de laceración del SCI crea lesiones incompatibles con frecuencia asociados con un flechazo o contusión de los componentes y, por lo tanto, se ha desarrollado una nueva técnica. Nuestro modelo de cuello uterino laceración SCI ha resuelto las dificultades inherentes con el método de pulso mediante la incorporación de 1) la estabilización vertebral cervical faceta por la fijación vertebral, 2) una mayor exposición a la médula espinal, y 3) la creación de una laceración reproducible de la médula espinal usando una cuchilla oscilante con una precisión de ± 0,01 mm de profundidad sin contusión asociada. En comparación con los métodos estándar de la creación de una laceración SCI tales como el uso a mano alzada de un bisturí o unas tijeras, nuestro método ha producido una lesión consistente. Este método es útil para estudios sobre la regeneración axonal de corticospinal, rubrospinal y tractos ascendentes dorsales.
La disponibilidad de ratones modificados genéticamente es una poderosa herramienta para identificar los efectos de los genes específicos que juegan un papel en los mecanismos de SCI. Laceración SCI es un modelo importante para examinar agentes terapéuticos o moléculas que pueden proporcionar un tratamiento eficaz después de esta lesión 8. Fijación de las apófisis espinosas durante la creación de la lesión laceración en ratones es impreciso debido a la dificultad para comprender las apófisis espinosas delgadas y frágiles implicados con el mantenimiento de fijación espinal 5,11. La variabilidad en la profundidad de la laceración de sólo 0,2 mm (10% del diámetro de la médula espinal de ratón) hace que la interpretación errónea de los datos. La naturaleza y extensión de la lesión de la médula espinal laceración deben definirse con precisión 10. Para hacer frente a este desafío, hemos desarrollado una nueva técnica que consiste en la estabilización vertebral y se utiliza cuchillas fijadas al Lesiones Aparato Sistema de Louisville (LISA) para producir una laceración SCI 7,14. Esta lesión se creó utilizando una cuchilla oscilante fuerte que evita la deformación del tejido durante el proceso de laceración. La profundidad de la laceración era precisa con una exactitud de 0,01 mm mediante el uso de micro-controladores que controlan la profundidad de laceración. Cuchillas de corte están hechos a medida de las formas y anchos específicos para crear la laceración deseado contorno 9. Demostramos 1) el método de exposición columna cervical, 2) la técnica de estabilización vertebral utilizando un dispositivo de fijación bilateral de faceta, y 3) la creación de una lesión en la laceración cervical utilizando una cuchilla vibrante.
Estabilización vertebral antes de la laceración lesiones a la médula espinal se ha obtenido por la fijación de las apófisis espinosas. Tanto la curva de la columna cervical lordosis y la fijación de las abrazaderas de los movedizos cortos apófisis espinosas cervicales de C3 a T1 en el ratón impiden la estabilización de la columna vertebral eficaz. Además, el uso de una hoja de afeitar o micro tijeras utilizado bajo control manual provoca la deformación tisular significativa que crea variabilidad en la profundidad de la lesión 6. Esto puede conducir a la mala interpretación de los datos en particular cuando se estudia la regeneración axonal de las vías específicas. Por ejemplo, escatimado axones corticoespinales dorsales pueden ser mal interpretados como axones regenerados si el tracto corticoespinal dorsal no se secciona completamente en el momento de lesioning. Estos problemas se pueden superar mediante el uso de un dispositivo de estabilización de la columna con la fijación de las facetas a un solo nivel y lesioning precisa de la médula espinal. Además, el uso de ahcuchilla oscilante frecuencia igh produce un fuerte desgarro sin aplastar o contusing la vecina médula espinal. Este método ha sido utilizado para producir laceración lesiones de la médula espinal en ratas 9,12,14, con modificaciones posteriores para producir laceraciones de la médula espinal torácica en ratones 6. En la presente comunicación se describe el método de crear lesiones laceración cervical fiables en el ratón.
En la medida en el diámetro antero-posterior de la médula espinal es <2 mm en el ratón, profundidades precisas de la lesión laceración son de vital importancia en la creación de un modelo experimental fiable. Variabilidad mínima en la profundidad de la lesión va a alterar significativamente los resultados de los experimentos de evaluación de la regeneración de axones, así como estudios volumétricos y de comportamiento. La exactitud de la profundidad de la lesión utilizando este método es de ± 0,01 mm debido a que utiliza micro-controladores de alta precisión para controlar la posición de la cuchilla de corte. Este método ha reducido la falta de coherencia eninherente a otros modelos de la creación de una laceración SCI. Este método es particularmente útil en el estudio de la regeneración axonal de la larga médula espinal vías situado en la mitad dorsal de la médula espinal, tales como el tracto corticoespinal, el tracto rubroespinal y el tracto ascendente dorsal. Con este método, estos tractos de fibras pueden ser completamente fiable y seccionado. A este respecto, los errores de interpretación de los datos se reducen al mínimo, lo que mejora la fiabilidad de la presentación de informes de los estudios experimentales en SCI.
En resumen, hemos descrito una nueva técnica para crear un reproducibles en el modelo in vivo de lesión espinal laceración espinal cervical en el ratón. Esta técnica se basa en la estabilización de la columna por la fijación de las facetas cervicales y laceración de la médula espinal utilizando una cuchilla oscilante. El uso de este método en un modelo de laceración dorsal de la médula espinal torácica en ratones 6, hemos demostrado una estrecha correlación entre la profundidad de laceración, histología, yrecuperación de comportamiento. Esta técnica también se ha encontrado para ser fiable por varios otros laboratorios de 2,12.
The authors have nothing to disclose.
El desarrollo de este dispositivo fue apoyada por el LISA Co., Louisville, Kentucky. También reconocemos el apoyo continuo de Norton Healthcare, Louisville, KY a CBS y NIH NS050243, NS052290 y NS059622 a XMX.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
Mice vertebral stabilizer | Louisville Impactor System | Stabilize and expose the cervical vertebra | |
LISA vibraknife | Louisville Impactor System | Produce the laceration injury of the cervical spinal cord | |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15013-12 | Skin and trapezius muscle incision |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15023-10 | Separate muscles from the laminae |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15002-08 | Incision of dura |
Graefe forceps | Fine Science Tools (USA) | 11154-10 | Retract skin |
Dumont #7 forceps | Fine Science Tools (USA) | 11274-20 | Muscle retraction (tip modified)(Fig. A) |
Dumont SS forceps | Fine Science Tools (USA) | 11203-25 | Fixation of vertebra (tip modified )(Fig.B) |
30G needle | Becton Dickenson | 305106 | Create a dural opening |
6-0 suture | Ethicon | 8806H | Close muscle and fascial layers |
wound clip | Fine Science Tools (USA) | 12031-07 | Skin closure |
Tribromoethanol (Avertin) | Sigma-Aldrich | 90710-10G | Anesthetic agent |
Louisville Impactor System, Inc, 210 E. Gray St., Suite 1102, Louisville, KY 40202, (502) 629-5510, E-mail: cbshields1@gmail.com Fine Science Tools (USA), Inc, 373-G Vintage Park Drive, Foster City, CA 94404-1139, (800) 521-2109, E-mail: info@finescience.com Becton Dickenson, 1 Becton Drive, Franklin Lakes, NJ USA 07417, (201) 847-6800 Ethicon, Route 22 West, Somerville, NJ 08876 1-877-ETHICON Sigma-Aldrich Corp. St. Louis, MO, USA, 63178 (314) 771-5765, E-mail: cssorders@sial.com |
|||
Figure A is the modified Dumont #7 forceps; B is the modified Dumont SS forceps. |